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纤维增强塑料(FRP)属于由聚合物基体和另一种支撑纤维材料组成的复合材料。基质通常是一种坚硬的热固性树脂，具有抗化学或研磨损伤的能力。然而，它在机械上通常不是健壮的。纤维成分的加入产生了一种性能更高的新化合物。
典型的核心聚合物包括环氧树脂、聚酯或乙烯基酯树脂。使用的纤维保留了其自身的形态，但与基体共享其独特的特性，使新化合物更轻，更硬，机械强度更高。
常用的纤维来源于碳、玄武岩、玻璃、木材、大麻、剑麻或亚麻。天然纤维更便宜，留下的环境足迹更小，而且是可回收的。它们具有优良的隔热和隔音性能，更容易加工，产生的空气污染更少，职业性皮肤和呼吸道症状更少。
玻璃钢比其他塑料有什么优点?
纤维的夹杂减轻了重量，提高了弹性模量和机械强度。因此，这些材料可用于制造必须精确设计并要求预先定义的公差极限、低疲劳性、高耐冲击性和良好的压缩性能的部件。它们可以简化组件设计，提高生产和运营效率。frp还提供优异的隔热和隔音性能，并抗腐蚀性化学攻击、海浪冲击、潮湿条件和风暴/水域。
玻璃钢的重要应用
玻璃钢应用的一些重要领域包括:
- 航空航天工业
- 汽车工业
- 建筑工地
- 消费品
- 电力行业
- 防护设备2022世界杯美洲区赛程表
- 海洋基础设施
汽车工业
高强度重量比是汽车行业的圣杯。frp是贵重的金属替代品，在豪华汽车的车身和卡车和拖车车身侧壁。由于断裂点比钢高，这些坚固、坚硬、轻便的材料在提高速度的同时还能提高燃油消耗。它们也很容易成型，形成所需的组件。几乎三分之一的玻璃钢应用在这一领域。
玻璃- frp用于发动机部件，如进气歧管，减少了多达60%的重量，简化了设计。多个组件可以组合使用，节省成本。玻璃frp比碳frp更弱，更柔韧。
油门踏板和离合器踏板可以用玻璃- frp代替铝制成单个模压单元，以较低的成本提高生产率。纤维可以根据所需的应力比强度定向，增加组件的安全性。
建筑行业
目前，超过20%的纤维增强塑料被建筑行业使用，包括桥梁和道路。frp可用于改造现有结构(如板、柱或梁)，以增强其承重能力或修复损坏。这是非常具有成本效益和有用的，当涉及到装备旧结构，面临的负荷远远大于他们最初的设计承受。
frp还用于制造护栏、招牌、排水系统和桥面等公路结构，以及汽车天桥、电线杆和天然气、水和污水管道。
frp可能是建造装配式房屋的理想选择，而由frp制成的家用和商业办公家具、家用电器、游泳池、雨水排水沟、浴室设备和管件和风帽已经很受欢迎。2022世界杯美洲区赛程表
航空航天应用
该地区目前仅使用约0.6%的frp，但随着进一步开发和环境成本的降低，将需要更多的frp。
与铝板相比，frp中的碳纤维减轻了25%的重量，但保证了相同或更高的强度。它们具有优异的抗拉强度，能耐受恶劣环境和极端温度。热膨胀小，硬度高。虽然最初价格昂贵，但它们为航空航天行业节省了资金，因为对燃料消耗、旅程长度和成本以及空气动力学安全的影响，每克额外的重量都是不情愿的。
碳- frp还允许复杂的成型零件生产，减少零件数量惊人的95%。与钢或铸铝等其他材料相比，这使得生产更简单、更快、更便宜。许多大型现代飞机是由50%以上的碳- frp制成的。高端无人机上的直升机旋翼叶也越来越多地使用frp制造。
消费品
由于在各种体育用品中使用了碳和其他frp，许多运动员发现现在更容易举起他们的装备。2022世界杯美洲区赛程表乐器或其组件、火器、露营帐篷和相机三脚架都受益于这些多功能材料，6%的frp用于这一领域。
防护设备2022世界杯美洲区赛程表
当被称为芳纶的化合物被用于frp时，它们产生的材料具有极高的耐热性和抗冲击性，以及优异的机械强度，非常适合用于防弹和防火服，以及防爆车辆和结构。
海洋基础设施
在海洋滨水环境或船舶上，frp是木材的理想替代品，它们减轻了结构重量，增强了耐腐蚀性。滚动桥梁，浮动堤道和海上基地平台是其他应用。
电力行业
未来十年，在工业和能源应用中，玻璃钢的需求预计将增长300%以上，主要用于电子和电气元件。
大多数frp具有电绝缘性，耐恶劣的环境化学品(甚至是腐蚀性化学品)，抗热降解，相对不易燃，具有优异的结构完整性，并能耐受紫外线辐射。玻璃- frp是无磁性的，也抗火花，使它们在电源组件中很有用。
增强塑料也被用于建造风力涡轮机叶片和储气罐的存储模块。
提高玻璃钢复合材料强度的技术
与2D打印技术相比，特定的3D打印技术可以将FRP强度提高30-50%，抗剪强度提高250%。某些纳米颗粒也可以增强FRP的强度。
结论
虽然潜在的应用是令人眼花缭乱的，但更多的技术发展是至关重要的，以使该工艺具有成本效益，并确保最终FRP构件的耐久性。材料科学和生产工程需要携手应对当前的问题，使这些复合材料成为各种用途的首选。
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